Anniversaire : Gaia sur orbite depuis (déjà) 9 ans

Lancé le 19 décembre 2013, le satellite Gaia poursuit son extraordinaire mission de cartographie des étoiles de notre Voie Lactée et autres découvertes.

Décollage Gaia par Soyouz VS06 le 19/12/13 (crédit : ESA – S. Corvaja)

Mis en service en juillet 2014, le satellite était conçu pour une durée de vie initiale de 6 ans. Depuis juillet 2019, la mission Gaia est en mission étendue.

Alors que le satellite se porte bien (mis à part un transpondeur hors service), la mission devrait se poursuivre jusqu’à début 2025 sauf imprévu significatif, car la quantité de gaz froid de son système de micropropulsion a été estimée suffisante pour permettre la rotation du satellite sur lui-même jusque là.

Des données par milliards

Les données récoltées par Gaia ont fait l’objet d’une troisième publication en juin 2022, le Gaia Data Release 3 (DR3).

Plus de 2 milliards d’étoiles cataloguées

113 090 GB de données collectées soit l’équivalent de plus de 45 millions de photos ou de 24 000 DVD remplis (soit 48 000 heures de films ou 5,5 ans de films) !

1,5 milliard d’objets classifiés

470 millions de sources (3 fois DR2) avec des paramètres astrophysiques (abondance chimique, âge, masse, distance, métallicité, température, …)

33 millions de vitesses radiales (5 fois DR2)

813 000 étoiles binaires (position, distance, orbite, masse)

2,5 millions de compositions chimiques des étoiles

6,6 millions de quasars candidats

4,8 millions de galaxies candidates (couleur, forme, luminosité)

156 000 astéroïdes et 60 000 spectres associés (couleurs, luminosité et orbites) (11 fois DR2)

Carte du ciel de l’âge stellaire obtenue dans le Gaia Data Release 3, montrant l’âge moyen des étoiles dans notre galaxie, avec du bleu représentant les étoiles plus jeunes et du rouge représentant les étoiles plus âgées. La plupart des étoiles les plus anciennes se trouvent à l’extérieur du disque galactique. Cette carte présente une sélection aléatoire de 10 millions d’étoiles de Gaia DR3 (crédits : ESA / Gaia / DPAC – CC BY-SA 3.0 IGO Remerciements : créé par O.Creevey, M. Fouesneau et le groupe Gaia au MPIA)

Pour la première fois, le débit de publication d’une mission uniquement ESA (Gaia) surpasse celui du télescope spatial Hubble avec environ 1 000 publications par an.

Gaia observe son premier trou noir

Gaia a permis la découverte d’un trou noir dormant, actuellement le plus proche de la Terre. Cette découverte a été confirmée par des observatoires terrestres. Le trou noir est appelé Gaia BH1 (BH pour Black Hole, trou noir en anglais). Il est situé à 480 parsecs du Soleil, ou 1565 années lumière. Il est 3 fois plus proche que le trou noir le plus proche trouvé auparavant. GBH1 est un trou noir contenant environ 10 masses solaires.

Les trous noirs peuvent être actifs ou dormants. Lorsqu’ils sont actifs, ils émettent de la lumière à haute énergie. Dormants, ils n’émettent pas du tout et sont beaucoup plus difficiles à trouver. C’est comme chercher un objet noir dans un ciel noir. C’est toujours là mais difficile à voir. La principale façon de le repérer est d’observer son interaction gravitationnelle avec son entourage Ce trou noir a pu être trouvé grâce à la capacité de Gaia à voir la position de l’étoile (qui est en orbite autour) avec une précision très élevée. Cette position vacille lorsque l’étoile se déplace autour du trou noir.

Zoom vers le trou noir Gaia BH1. Image de fond : région de la galaxie de la Voie lactée ; Panneau 1 : une image de l’étoile en orbite autour du trou noir ; Panneau 2 : orbite reconstruite de l’étoile ; Panneau 3 : effets relativistes de flexion de la lumière qui seraient visibles si nous pouvions voir l’étoile et le trou noir de près. © T. Müller (MPIA), PanSTARRS DR1 (K. C. Chambers et al. 2016), ESA / Gaia / DPAC (CC BY-SA 3.0 IGO)

GBH1 orbite autour d’une étoile similaire à notre Soleil, et a été identifié en suivant l’étoile autour de laquelle le trou noir est en orbite. Il devrait être le premier des nombreux trous noirs à être découvert selon la même méthode. Dans le même temps, les propriétés du système d’étoiles binaires sont inattendues, ce qui indique un sérieux écart dans la compréhension des astronomes de la façon dont ces systèmes se forment en premier lieu.

Pour en savoir plus :

Bonus : Gaia observe le télescope James Webb

Le 18 février 2022, le télescope spatial James Webb (JWST) a été « photographié » par Gaia.

Images du télescope spatial James Webb prises par l’observatoire Gaia de l’ESA le 18 février 2022.
Image de fond : Découpe de l’image spécialement enregistrée de l’instrument Sky Mapper de Gaia lors de la première des deux observations des deux télescopes de Gaia. La couleur rougeâtre est artificielle, choisie uniquement pour des raisons illustratives. L’image montre quelques étoiles relativement brillantes, plusieurs étoiles faibles, quelques perturbations – et un satellite (cercle vert). Encart en haut à gauche : ce zoom montre l’image du JWST en pleine résolution. C’est le grain de lumière légèrement étendu au centre. Les trois autres points lumineux sont des traces de particules énergétiques de rayons cosmiques qui ont frappé le capteur CCD pendant les 2,5 secondes d’exposition. Le logiciel embarqué est capable de les distinguer de manière autonome et fiable des images étoiles. Encart à droite : la deuxième «photo» du JWST, pris dans le deuxième champ de vision des télescopes de Gaia environ 106,5 minutes après le premier. Chacune des deux images a été créée par un peu moins de 1000 photons de lumière solaire provenant du télescope James Webb (crédit ESA/Gaia/DPAC ; CC BY-SA 3.0 IGO)

Uli Bastian de l’Université de Heidelberg (Allemagne) et François Mignard de l’Observatoire de Nice (France) ont programmé l’un des instruments de Gaia pour récupérer une image du JWST alors qu’il passait dans son champ de vue.

Les deux observatoires spatiaux sont situés sur des orbites autour du point de Lagrange L2 à 1,5 million de km de la Terre. A cette date, les 2 satellites étaient distants d’un million de kilomètres. Très peu de lumière solaire était réfléchie par le JWST, il apparaît donc comme une petite et faible source de lumière dans les deux télescopes de Gaia sans aucun détail visible.

Des prix à la clé

Le prix Shaw en astronomie 2022 a été décerné à parts égales à Lennart Lindegren, Professeur émérite au Département d’astronomie et de physique théorique, de l’Observatoire de Lund à l’Université de Lund (Suède) et Michael Perryman, Professeur auxiliaire à l’École de physique de l’University College de Dublin (Irlande) pour leurs contributions à vie à l’astrométrie spatiale, et en particulier pour leur rôle dans la conception et la conception des missions Hipparcos et Gaia de l’Agence spatiale européenne. Ce prix est surnommé le « prix Nobel asiatique ».

La Société Astronomique Américaine (American Astronomical Society – AAS) va décerner le prix Berkerley 2023 (ou Lancelot M. Berkeley − New York Community Trust Prize for Meritorious Work in Astronomy) à l’ensemble du programme GAIA. L’AAS et le New York Community Trust envoient « leur gratitude et leurs félicitations aux centaines de scientifiques, d’ingénieurs et de personnel de programme/technique/de soutien à l’Agence Spatiale Européenne et bien au-delà pour avoir donné vie à cette mission transformatrice. Gaia restera à jamais une réalisation historique dans l’histoire de l’humanité de l’exploration cosmique », ont commenté les vice-présidents de l’AAS dans un communiqué.

Les trois publications de données de Gaia seront longtemps considérées comme des événements majeurs dans l’histoire de l’astronomie, déclenchant un partenariat mondial pour mieux comprendre l’origine, la structure et le destin de notre galaxie d’origine.

AAS

Le prochain catalogue DR4 devrait être publié fin 2025 avec 5,5 ans de données, soit 2 fois plus de données que DR3. Le dernier catalogue devrait paraître fin 2030 avec 10 ans de données.

Longue vie à Gaia !

Source principale : https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/news

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